8．20世纪60年代美国化学家鲍林提出了一个经验规则：设含氧酸的化学式为HnROm，其中(m－n)为非羟基氧原子数，鲍林认为含氧酸的酸性强弱与非羟基氧原子数(m－n)有如下关系：
m－n 含氧酸强度 实例 0 弱酸 HClO 1 中强酸 H3PO4 2 强酸 HNO3 3 超强酸 HClO4 (1)按此规律判断：H3AsO4、H2CrO4、HMnO4酸性由强到弱的顺序为 ________________________________________________________________________。 (2)H3PO3和H3AsO3的分子组成相似，但酸性强弱相差很大，已知H3PO3为中强酸，H3AsO3为弱酸，试推断有关酸的结构简式：
H3PO3________________________________________________________________________；
H3AsO3________________。
解析：(1)H3AsO4的非羟基氧有1个，H2CrO4和HMnO4分别有2个和3个，故按鲍林提出的规则，酸性：HMnO4>H2CrO4>H3AsO4。(2)由于H3PO3为中强酸，查上表可知，其非羟基氧有1个，而分子中却有3个氢原子，说明必有一个氢原子是直接与P原子相连的，
该分子的结构简式应为
。H3AsO3为弱酸，所以其分子中不存在非羟基氧，故
其结构简式为
9．(思维拓展题)氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。
(1)砷原子核外电子排布式为
________________________________________________________________________。 (2)K3[Fe(CN)6]晶体中Fe3与CN之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是
＋
－
________________________________________________________________________。 (3)已知：
26
沸点(K) 分解温度(K) CH4 101.7 873 SiH4 161.2 773 NH3 239.7 1073 PH3 185.4 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： ①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。 解析：(1)砷为第四周期ⅤA族元素，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3。 (2)K3[Fe(CN)6]晶体中的[Fe(CN)6]3为配离子，其中Fe3为中心离子，CN为配体，因
－
＋
－
为Fe3有空轨道，CN则含孤电子对，二者以配位键形成配合物。
＋
－
(3)结构相似的分子，其相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4的沸点高于CH4；而NH3分子间可形成氢键，氢键作用力大于分子间作用力，故NH3的沸点高于PH3。与NH3类似，HF分子间也可形成氢键，HF沸点高于HCl，因此HF与HCl混合气体降温时，HF先液化 。
答案：(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)配位键 CN能提供孤电子对，Fe3能接受孤电子对(或Fe3有空轨道)
－
＋
＋
(3)①结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此SiH4的沸点高于CH4；NH3分子间存在氢键，因此NH3的沸点高于PH3
②HF
化学：3.1晶体的常识 优化训练
1．下列不属于晶体的特点的是( ) ．A．一定有固定的几何外形 B．一定有各向异性 C．一定有固定的熔点 D．一定是无色透明的固体
解析：选D。晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体及蓝色的硫酸铜晶体。
2．下列叙述正确的是( ) A．固体SiO2一定是晶体
B．晶体有固定的组成，非晶体没有固定的组成 C．晶体内部的微粒按一定规律呈周期性有序排列 D．晶体的基本结构单元(晶胞)全部是平行六面体
27
解析：选C。从晶体与非晶体的性质差异上来判断。固体SiO2分为晶体和非晶体两类，故A项错误；非晶体如玻璃同样有固定的组成，故B项错误；晶体的特殊性质是其内部微粒按一定规律周期性排列的结果，故C项正确；晶胞不一定都是平行六面体，如有的晶胞呈六棱柱形，故D项错误。
3.(2011年北大附中高二检测)某晶体的部分结构为正三棱柱(如图所示)，这种晶体中A、B、C三种微粒数目之比为( )
A．3∶9∶4 C．2∶9∶4
B．1∶4∶2 D．3∶8∶4
1
解析：选B。A位于正三棱柱的顶角，则有 的A属于该晶胞，该晶胞中含A的个数
121111为6×＝，B分为两类，位于侧棱上的B有属于该晶胞，位于上下底面边上的B有属1226411
于该晶胞，该晶胞含B原子个数为3×＋6×＝2，含C原子个数为1，则A、B、C三种
641
原子个数之比为∶2∶1＝1∶4∶2。
2
4．根据晶体中的晶胞结构，判断下列晶体的化学式中不正确的是( ) ．
解析：选A。确定晶体的化学式，其实就是确定晶胞中各粒子的个数比。在立方晶胞中，只有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞，处于面上的粒子有1/2属于该晶胞，处于棱上的粒子有1/4属于该晶胞，处于各顶角上的粒子只有1/8属于该晶胞。据此可以算出上述晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z。
5.(2011年中山高二检测)元素X的某价态离子Xn中所有电子正好充满K、L、
＋
M三个电子层，它与N3形成的晶体结构如图所示。
－
(1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为________。 (2)该晶体中Xn中n＝________。
＋
(3)X元素的原子序数是________。
(4)晶体中每个N3被________个等距离的Xn包围。
－
＋
28
1＋－
解析：(1)Xn位于晶胞的棱上，其数目为12×＝3个，N3位于晶胞的顶角，其数目为
41
8×＝1个，故其个数比为3∶1； 8
(2)由晶体的化学式X3N知X的所带电荷为1；
(3)因为K、L、M三个电子层充满，故为2、8、18，所以X的原子序数是29； (4)N3位于晶胞顶角，故其被6个Xn在上、下、左、右、前、后包围。
－
＋
答案：(1)3∶1 (2)1 (3)29 (4)6
1．晶体是一类非常重要的材料，在很多领域都有广泛的应用。我国现已能够拉制出直径为300毫米、重量达81公斤的大直径硅单晶，晶体硅大量用于电子产业。下列对晶体硅的叙述中正确的是(双选)( )
A．形成晶体硅的速率越快越好 B．晶体硅有固定的熔、沸点
C．可用X-射线衍射实验来鉴别晶体硅和玻璃
D．晶体硅的形成与晶体的自范性有关，而与各向异性无关
解析：选BC。A选项，晶体的形成都要有一定的形成条件，如温度、压强、结晶速率等，但并不是说结晶速率越快越好，速度太快可能导致晶体质量下降。B选项，晶体有固定熔、沸点，正确。C选项，X-射线衍射实验能够测出物质的内部结构，根据微粒是否有规则的排列就能区分出晶体与非晶体。D选项，晶体的形成与晶体的自范性和各向异性都有密切关系。
2．(2011年南昌高二检测)下列关于晶体的说法正确的是( ) A．将饱和硫酸铜溶液降温，析出的固体不是晶体
B．假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品 C．石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D．蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同
解析：选B。A选项，将饱和CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体。B选项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无刻痕来鉴别。C选项，非晶体没有固定的熔点。D选项，由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。
3.石墨晶体是层状结构，在每一层内，每一个碳原子都跟其他3个碳原子相结合。据图分析，石墨晶体中碳原子数与共价键数之比为( )
A．2∶3 C．1∶3
B．2∶1 D．3∶2
解析：选A。每个碳原子被3个六边形共用，每条共价键被2个六边形共用，则石墨晶
29
11
体中碳原子个数与共价键个数之比为(6×)∶(6×)＝2∶3。
32
4.(2011年广州高二检测)高温下，超氧化钾晶体呈立方体结构，晶体中氧的化合价部分为0价，部分为－2价。如图为超氧化钾晶体的一个晶胞，则下列说法正确的是(双选)( )
A．超氧化钾的化学式为KO2，每个晶胞含有4个K和4个O2 B．晶体中每个K周围有8个O2，每个O2周围有8个K C．晶体中与每个K距离最近的K有8个
D．晶体中0价氧原子和－2价氧原子个数比为3∶1
解析：选AD。由题中的晶胞结构知，有8个K位于晶胞顶角，6个K位于晶胞面心，11＋－－
则晶胞中含有的K数为(8×)＋(6×)＝4(个)；有12个O2位于棱上，1个O2处于中心，
821－
则晶胞中含有的O2数为：12×＋1＝4(个)。设晶体中0价氧原子和－2价氧原子数分别为
413
x、y，则有x＋y＝2，x×0＋y×(－2)＝－1，y＝，x＝，得x∶y＝3∶1。
22
5．(2010年高考山东卷改编题)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是：Pb4处于立
＋
＋
＋
＋
＋
＋
－
－
＋
＋
－
方晶胞顶角，Ba2处于晶胞中心，O2处于晶胞棱边中心，则该化合物的化学式为( )
＋
－
A．BaPbO3 C．BaPbO
B．BaPb2O3 D．BaPbO4
11＋＋－
解析：选A。1个晶胞中有1个Ba2，Pb4的个数为8×＝1，O2的个数为12×＝3，
84故化学式为BaPbO3。
6.最近发现，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该新型超导材料的一个晶胞如图所示(碳原子：●，镍原子：○，镁原子：●)，则该晶体的化学式是( )
A．Mg2CNi3 C．MgCNi2
B．MgC2Ni D．MgCNi3
1
解析：选D。碳原子位于体心只有一个，Mg原子位于顶角，其个数为8×＝1，Ni原
81
子位于面心，其个数为6×＝3，该晶体的化学式是MgCNi3。
2
7.如图晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的晶体，其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个硼原子，观察图形。试回答：这个基本结构单元由________个硼原子组成，键角是________，共含有________个B—B键。
1
解析：由图可知，每个顶角上的硼原子被5个正三角形共有，故每个三角形占，每个
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三角形含有×3个硼原子，每个结构单元含硼原子数为20××3＝12(个)，而B—B键为：
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